物理化学沈晓燕 上 05-03

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气相化学反应的平衡常数1.理想气体化学反应1.理想气体化学反应=0量纲为一的值决定于反应本性和温度以及的选取1.理想气体化学反应以分压表示的平衡常数def只决定于反应本性和温度，与总压以及各物质的平衡组成无关，也不受选取的影响,当以浓度表示的平衡常数只决定于反应本性和温度，与总压以及各物质的平衡组成无关，也不受选取的影响1.理想气体化学反应2.实际气体化学反应量纲为一的值决定于反应本性和温度以及的选取=02.实际气体化学反应以逸度表示的平衡常数def只决定于反应本性和温度，与总压以及各物质的平衡组成无关，也不受选取的影响2.实际气体化学反应逸度因子的组合不仅决定于反应本性和温度，还依赖于压力和组成2.实际气体化学反应2.实际气体化学反应

的（450℃）p/MPa1.013.045.0710.130.4Kp/10–5kPa–16.606.676.817.168.72=6.46×10–5kPa–1。可见只有当压力很低时，≈。

3.平衡常数的应用（1）计算理论转化率（a)转化率是原料中某一物质反应后转化了的分数数量比例1已知反应在400℃、30.4MPa时Kp=18.1×10-5kPa-1，原料气中N2与H2的物质的量之比为1:3，试求N2的理论转化率与平衡时NH3的摩尔分数。解：平衡(1-α)mol3(1-α)mol2αmol初始1mol3mol0例1已知反应在400℃、30.4MPa时Kp=18.1×10-5kPa-1，原料气中N2与H2的物质的量之比为1:3，试求N2的理论转化率与平衡时NH3的摩尔分数。初始1mol3mol0平衡(1-α)mol3(1-α)mol2αmol解：例2

，200℃时,=0.240×10-3kPa-1,求该温度下压力为3.45MPa时的,并计算乙烯与水蒸气配料比为1:1(物质的量之比)时,乙烯的平衡转化率。设该混合气可以应用路易斯—兰德尔规则,并已求得200℃,3.45MPa时纯、、的逸度系数分别为0.963、0.378、0.644。解：初始1mol１mol0平衡(1-α)mol

(1-α)molαmol例2

，200℃时,=0.240×10-3kPa-1,求该温度下压力为3.45MPa时的,并计算乙烯与水蒸气配料比为1:1(物质的量之比)时,乙烯的平衡转化率。设该混合气可以应用路易斯—兰德尔规则,并已求得200℃,3.45MPa时纯、、的逸度系数分别为0.963、0.378、0.644。解：初始1mol１mol0平衡(1-α)mol

(1-α)molαmol3.平衡常数的应用（2）计算总压、配料比、惰性气体对平衡的影响例3

已知乙苯脱氢制苯乙烯反应C6H5C2H5=C6H5C2H3+H2在527oC时Kp=4.750kPa,试计算乙苯的理论转化率(1)压力为101.325kPa;(2)总压降为10.13kPa;(3)在原料气中掺入水蒸气，C6H5C2H5与H2O的数量比为1:9,总压仍为101.325kPa。解：初始1mol０0平衡(1-α)molαmolαmol(1)例3

已知乙苯脱氢制苯乙烯反应C6H5C2H5=C6H5C2H3+H2在527oC时Kp=4.750kPa,试计算乙苯的理论转化率(1)压力为101.325kPa;(2)总压降为10.13kPa;(3)在原料气中掺入水蒸气，C6H5C2H5与H2O的数量比为1:9,总压仍为101.325kPa。解：初始1mol０0平衡(1-α)molαmolαmol(2)例3

已知乙苯脱氢制苯乙烯反应C6H5C2H5=C6H5C2H3+H2在527oC时Kp=4.750kPa,试计算乙苯的理论转化率(1)压力为101.325kPa;(2)总压降为10.13